Транзієнти — це короткочасні космічні події, які фіксуються телескопами. Нещодавно Einstein Probe зміг зафіксувати один із них у рентгенівському діапазоні. Проте науковці так і не змогли пояснити, який об’єкт міг би його породити.
Дослідження у різних діапазонах
Астрономи повідомили про відкриття незвичайного рентгенівського транзієнта, виявленого за допомогою телескопа Einstein Probe, який не вписується у жоден відомий клас космічних вибухів. Стаття, що представляє його багатохвильовий аналіз, була опублікована в журналі Monthly Notices of the Royal Astronomical Society 13 червня.
5 березня 2024 року космічний телескоп під назвою Einstein Probe — розроблений для сканування неба на предмет раптових спалахів рентгенівських променів — зафіксував короткочасне, ніколи раніше не бачене джерело під назвою EP240305a. Воно спричинило два коротких рентгенівських спалахи, один за одним, розділених приблизно 200 секундами тиші.
Дослідники швидко скерували численні телескопи на це джерело, щоб зібрати більше даних у рентгенівському, інфрачервоному, оптичному та радіодіапазонах.
Вони помітили, що рентгенівське випромінювання швидко згасало протягом наступних днів, тоді як радіовипромінювання слабшало значно повільніше — упродовж кількох тижнів. Це вказувало на формування та розвиток джета. У місці події також виявили слабке ближнє інфрачервоне джерело, яскравість якого поступово зменшувалася, тоді як в оптичному діапазоні жодного джерела не зафіксували.
Виключені варіанти
Щоб з’ясувати природу транзієнта, дослідники порівняли його властивості з кількома класами відомих астрофізичних явищ, що супроводжуються потужними короткочасними спалахами. Серед них — припливне руйнування зорі надмасивною чорною дірою, під час якого частина зоряної речовини утворює акреційний диск і може породжувати релятивістський струмінь; спалахи рентгенівських подвійних систем, у яких чорна діра або нейтронна зоря відбирає речовину у зорі-компаньйона; термоядерні спалахи на поверхні нейтронних зір; гігантські спалахи магнетарів; потужні зоряні спалахи та гамма-сплески (GRB).
Вони виключили події приливного руйнування і типові спалахи рентгенівських подвійних систем, бо ті зникають за місяці, тоді як EP240305a згас за кілька днів. Навіть короткочасний підвид спалахів рентгенівських подвійних систем, які можуть згасати за тижні, не показує сильного радіовипромінювання, як цей об’єкт. Не відповідав спостереженням і термоядерний спалах: його виміряна температура виявилася надто низькою, а радіосигнал тривав значно довше, ніж очікується для такого явища.
Також виключили гігантський спалах магнетара, бо такі події виникають і згасають менше ніж за секунду — значно швидше, ніж два спалахи EP240305a, кожен з яких тривав хвилини. Аналогічно, радіосигнал тривав значно довше у порівнянні з типовими зоряними спалахами.
Чи був цей гамма-спалах особливий?
Цікаво, що властивості цього джерела збігаються з кількома характеристиками енергетичних гамма-спалахів (GRB). Зокрема, подвійна структура спалаху нагадує явище так званих «подвійних спалахів», яке спостерігається у деяких GRB. Еволюція яскравості в рентгенівському діапазоні також відповідає типовій для таких подій, а поступове згасання радіовипромінювання узгоджується з тим, що очікують від їхнього післясвітіння.
Однак виникла одна проблема: жодного гамма-випромінювання, яке мало б супроводжувати подібну подію, зафіксовано не було. Астрономи називають такі явища «темними для гамма-променів» GRB-подібними транзієнтами. Тобто за своїми властивостями вони дуже нагадують гамма-сплески, однак сам спалах гамма-випромінювання або взагалі не реєструється, або виявляється надто слабким.
Існує кілька можливих пояснень такої поведінки. Одне з них полягає в тому, що релятивістський джет був спрямований не точно в бік Землі, тому його гамма-випромінювання майже не потрапило до наших детекторів. Інший варіант — так званий «задушений джет», який не зміг повністю прорватися крізь навколишню речовину і не сформував потужного гамма-спалаху. Також це могла бути «брудна вогняна куля» — джет із великою кількістю захопленої речовини, що зменшує його швидкість і робить гамма-випромінювання значно слабшим.
Тьмяна подія
З огляду на наявні дані, дослідники не можуть точно сказати, що таке EP240305a. «У випадку з EP240305a наявні дані не дозволяють нам впевнено встановити, що це виникнення GRB, тому ми обережно класифікуємо його як гамма-променево-темний GRB-подібний транзієнт або, ширше, як позагалактичний швидкий рентгенівський транзієнт», — роблять висновок науковці.
Тьмяні події, такі як ця, зазвичай потрапляють у тінь більш яскравих і очевидних вибухів, через що їх легко пропустити на менш чутливих приладах.
За матеріалами phys.org
